Bakterie mohou "očkovat" proti virům

Strategie bakterie je docela zajímavá: jakmile stafylokok virus uvidí, můžePoužívejte různé

imunitní strategie k rozřezání jejich genomu pomocí molekulárních řezaček, jako je CRISPR-Cas.

Jak již bylo řečeno, nová studie ukazuje, že obranné strategie bakterií fungujíVědci zjistili, že existuje překvapivá úroveň spolupráce mezi systémem CRISPR-Cas a další důležitou obrannou strategií bakterií známou jako restrikční enzymy.

Oba typy bakteriální obrany jsou zkoumánydocela dávno. V 70. letech minulého století vědci použili restrikční enzymy k vývoji nového nástroje zvaného rekombinantní DNA, který umožňoval klonovat a studovat jednotlivé geny. A před 10 lety způsobila technologie založená na CRISPR-Cas revoluci v biovědě tím, že vědcům poskytla prostředky k úpravě genomů v živých buňkách a organismech.

To však vědci zjistili až nynístrategie zabíjení virů bakteriemi fungují lépe společně než jednotlivě. Když jsou stafylokoky chráněny pouze restrikčními enzymy, jejich ochrana je krátkodobá, protože některé viry nakonec začnou chránit jejich DNA – a po nějaké době, jak ukazuje jejich studie, začnou bakterie rostoucí v miskách ubývat. Pokud má bakterie přístup do obou systémů, rychle se zotaví.

Výsledky studie ukazují, že enzymyOmezení plní dvě funkce: fungují jako první obranná linie a připravují materiál potřebný pro CRISPR-Cas k přesnému zacílení viru. Restrikční enzymy jsou schopny štěpit krátké sekvence DNA, takže je bakterie využije, jakmile se virus dostane do bakteriální buňky. CRISPR-Cas, sofistikovanější systém, přijde později. Segmenty, dříve zkrácené restrikčními enzymy, pomáhají enginu CRISPR-Cas vytvořit molekulární orientační bod potřebný k nalezení virů a zastavení infekce.

„Tento mechanismus se podobá našemu vlastnímumnohostranná imunitní odpověď, říká Marraffini. "To zahrnuje dočasnou první obrannou linii před aktivací druhé, robustnější adaptivní reakce."

"Je to trochu jako nechat se očkovat," říká Marraffini. "Restrikční enzym řeže malé kousky viru, které pak CRISPR použije k vytvoření adaptivní reakce."

Získané výsledky mohou nejen pomocipochopit, jak se stafylokok chrání před viry. To dává vědcům šanci lépe se připravit na obranu proti samotnému stafylokokovi, druhu známému pro svou schopnost stát se rezistentní vůči antibiotikům.

Minulý rok to zjistil tým Marraffinibakterie využívá svůj systém CRISPR-Cas nejen k ochraně před viry, ale také k rozvoji multirezistence. Lepší pochopení systému může jednoho dne vědcům umožnit manipulovat s ním pomocí léků v boji proti stafylokokovým infekcím, které se vymykají jakékoli jiné léčbě.

Přečtěte si více

"James Webb" pořídil nejjasnější fotografii hvězdy v historii

Vývoj moskevských radiologů na AI se stal základem federálních standardů

Kvantové nabíjení umožní rekordně rychlé nabíjení elektromobilů